З трансформацією глобальної енергетичної структури та підвищенням екологічної обізнаності електромобілі стали важливим напрямком розвитку автомобільної промисловості. Як «серце» електромобілів, продуктивність і термін служби акумуляторів безпосередньо впливають на продуктивність і надійність всього автомобіля.
У цьому контексті важливість систем управління температурою акумулятора стає дедалі помітнішою, а технологія рідинного охолодження, як один із ефективних методів розсіювання тепла, стала однією з ключових технологій для покращення продуктивності електромобілів. Вона стикається з подвійними проблемами технологічного прогресу та контролю над витратами, і поступово стає дослідницькою точкою в галузі.
Технологія рідинного охолодження означає циркуляцію рідкого середовища (наприклад, води, розчину етиленгліколю тощо) для видалення тепла, що виділяється батареєю, таким чином підтримуючи роботу батареї у відповідному діапазоні температур. Ця технологія особливо важлива для високопродуктивних електромобілів, оскільки вона може ефективно подовжити термін служби батареї, підвищити щільність енергії та ефективність зарядки.
Порівняно з традиційними системами повітряного охолодження, системи рідинного охолодження мають переваги вищої ефективності теплопровідності, меншого розміру та ваги та нижчого шуму.
Розробка та виробництво систем рідинного охолодження є комплексним проектом, який вимагає від інженерів міждисциплінарних знань і навичок, а також глибокого розуміння нових матеріалів, нових процесів і нових технологій. Кілька ключових технологій включають, але не обмежуються:
01 Конструкція проточного каналу
Конструкція проточного каналу є основою рідинної системи охолодження і безпосередньо впливає на характеристики потоку та ефективність теплообміну охолоджуючої рідини. Використовуючи технологію моделювання обчислювальної гідродинаміки (CFD), інженери можуть симулювати потік теплоносія в каналі потоку, а також прогнозувати та аналізувати ефективність теплообміну. У поєднанні з методом оптимізації структурної топології можна знайти оптимальну геометрію каналу потоку для досягнення вищої теплопровідності та меншого опору рідини.
02 Вибір матеріалу
Вибір матеріалів безпосередньо впливає на продуктивність рідинної системи охолодження. Зазвичай пластини рідинного охолодження вибирають металеві матеріали з високою теплопровідністю, такі як алюміній або мідь, які можуть ефективно проводити тепло від джерела тепла та швидко відводити його через теплоносій. Однак, крім теплопровідності, стійкість до корозії та механічна міцність матеріалу також є факторами, які необхідно враховувати при проектуванні. Ці характеристики гарантують, що рідинна система охолодження може підтримувати тривалу стабільність і надійність у різних робочих середовищах.
03 Насос і радіатор
Помпа і радіатор є «серцем» і «легенями» рідинної системи охолодження. Разом вони забезпечують циркуляцію теплоносія і відведення тепла. Як «джерело живлення» рідинної системи охолодження, ключ до вибору насоса полягає в його ефективності та надійності. Необхідно переконатися, що він може забезпечити стабільну швидкість потоку в різних робочих умовах. Конструкція радіатора повинна враховувати економічну ефективність, забезпечуючи ефективність розсіювання тепла для досягнення найкращої економічної ефективності.
04 Стратегія контролю
Стратегія управління має вирішальне значення для ефективної роботи системи рідинного охолодження. За допомогою точних алгоритмів керування швидкість потоку теплоносія та робочі параметри радіатора можна динамічно регулювати відповідно до фактичної температури та робочого стану джерела тепла, таким чином забезпечуючи стабільність температури батареї та інших ключових компонентів у межах оптимальний робочий діапазон для запобігання перегріву або переохолодження.
05 Виробничий процес
Удосконалення виробничого процесу безпосередньо впливає на продуктивність і надійність рідинної системи охолодження. Використання технології 3D-друку та технології мікроканальної обробки дозволяє досягти високої точності виготовлення пластин рідинного охолодження. Ці технології роблять розмір і форму проточного каналу більш точними, тим самим підвищуючи компактність і ефективність розсіювання тепла всієї системи. У той же час передові виробничі процеси також допомагають зменшити кількість виробничих дефектів і підвищити стабільність і надійність продукту.
В даний час багато брендів електромобілів високого класу почали використовувати рідинні системи охолодження, такі як Porsche і Audi, а Tesla Model S і Model X використовують системи акумуляторів рідинного охолодження, які забезпечують ефективне управління температурою завдяки вбудованим охолоджуючим пластинам і системам циркуляції охолоджуючої рідини. в акумуляторній батареї.
